NEKAJ Q�NOVNIH INFORMACIJ C> ZASCITI PRED SEVANJEM Gabrijel Fabjančič 1. VIRI SEVANJA V MEDICINI Glede na problerne zaščite pred sevanjem lahko delimo vire sevanja v medicini na: vire, ki sevajo samo med obratovanjem naprave ( diagnostični rentgen­ ski aparati, terapevtski rentgenski aparati, pospeševalniki) in - vire, ki v doloi:enem časovnem razdobju sevajo neprekinjeno. Slednje delimo na zaprte in odprte vire. 1.1. Zaprti viri sevanja so radioaktivni materiali, ki so stalno z vseh strani obdani s tesno, trdno, neaktivno prevleko, ki pri normalnih pogojih upo­ rabe zanesljivo preprečuje izstop radioaktivne snovi. Uporabljamo jih kot vire sevanja v teleterapevtskih obsevalnih napravah (Co-60 ali 137, začetne aktivnosti velikostnega reda 400 TBq - 10000 Ci) in v brahiradioterapiji za površinsko, intrakavitamo in intersticialno aplika­ cijo. V uporabi so radijske igle in celice (Ra-226), cezijeve celice (Cs-137), očesni aplikatorji (Ru-106, Sr-90), različni merilni standardi itd. Med zaprte vire sevanja prištevamo tudi tiste radioaktivne predmete, ki so v trdnem stanju in so toliko kompaktni, da ob normalni uporabi ne odda­ jajo radioaktivne snovi, n.pr. iridijeva žica (Ir-192). Oboje uporabljamo za različne implantacije. 1.2. Odprti viri sevanja Odprti viri sevanja so radioaktivne snovi v trdnem, tekočem ali plinastem stanju, ki jih moramo pred uporabo razdeljevati, meriti, tehtati in izvajati druge n1anipulacije, pri katerih obstaja nevarnost, da del radioaktivne snovi nekontrolirano preide v delovno ali splošno življenjsko okolje človeka. Prof Gabrijel Fabjančič, Ljubljana 165 Ob delu z odprtimi viri sevanja · torej stalno prisotna nevarnost radioak­ tivne kontaminacije. 2. ZAŠČITA PRED SEVANJEM Namen zaščite pred sevanjem je ta, da ob uporabi ustreznih sredstev in ukrepov osebje pri delu z viri sevanja prejme čim manjše doze žarkovja. Pri vsakem z viri sevanja moramo upoštevati tri osnovna načela zaščite: Čim krajši je čas obsevanja, tem manjša bo prejeta doza žarkovja. Zato delamo z virom sevanja samo toliko časa, kolikor je nujno potrebno. Kratek čas ravnar0a z virom sevanja dosežemo tudi s tem, da vnaprej skrbno premislimo in načrtujemo potek dela z virom sevanja ter pripra­ vimo vse potrebne pripomočke Čim večja je oddaljenost od vira sevanja, tem manjša · njegova inten­ ziteta. Virov sevanja ne prijemamo z golo roko, ampak uporabljajmo ustrezna prijemala in manipulat01je Čim debelejši in gostejši je zaščitni zaslon, tem manjši intenziteti žarkovja bomo izpostavljeni. pri delu z viri sevanja uporabljajmo zaščitne zaslone in osebna zaščitna sredstva. 2.2. Zaščita pred žarkovjem alfa Delci alfa so jedra helijevih atomov z vrstnim številom Z=2 in mesnim številom A=4. Doseg delca alfa v zraku znaša nekaj centimetrov, v trdnih snoveh pa nekaj tisočink do nekaj stotink milimetra. Zaradi majhnega dosega je pri delu z zaprtimi sevalci alfa zadosten zaščitni ukrep primerna oddaljenost (več kot l dm). 2.3. Zaščita pred žarkovjem beta Delci beta so negativno nabiti elektroni. Pri prehodu skozi snov delci beta izgubljajo svojo energijo zaradi ionizacije atomov snovi in zaradi ustva1ja­ nja zavornega žarkovja. Maksimalni doseg delcev beta je približno sorazme­ ren z njihovo energijo in znaša v zraku nekaj metrov, v lažjih materialih (aluminij, steklo) nekaj milimetrov, v gostejših materialih ( svinec, zlato) pa 166 nekaj desetink n1i limetra. V praksi ne uporabljan10 zaščitnih zaslonov pri kratkotrajnih rnanipulacijah s sevalci žarkovja beta, če njihova aktivnost ne presega 10 mCi. Za daljše čase in za večje aktivnosti pa je zaščita potrebna. Za zaščito pred žarkovjem beta uporabljamo materiale z manjšim vrstnim številom Pri vtsokih energijah žarkovja beta moramo upoštevati tudi potrebo po zaščiti pred zavornim žarkovjem. 2.4. Zaščita pred žarkovjem gama in rentgenskim žarkovjem Žarki gama in rentgenski žarki niso materialni delci, ampak energija v obliki elektromagnetnega valovanja. Imenujemo jih tudi fotoni ali kvanti elektro­ magnetnega valovanja. Prehod fotonov 5kozi snov se bistveno razlikuje od prehoda material­ nih delcev. V tem primer u do interakcije med materijo in fotoni. Pri interakciji fotonov z energijami med 10 keV in 5 MeV prihaja do naslednjih pojavov: fotoefekt (prevladuje pri energijah fotonov med 10 keV in 100 keV) Comptonov efekt (prevladuje pri energijah med 100 keV in 1,022 Mev) tvorba parov elektron-pozitron (nastopa pri energijah, večjih od 1,022 Me V). V praksi se največ ukvarjamo z zaščito pred žarkovjem gama, ki pri prehodu skozi snov nima končnega dosega. Če v snop žarkovja gama postavimo zaslon iz nekega materiala, bo intenziteta snopa po izstopu iz zaslona oslabljena. ABSORPCIJA ŽARKOV X IN GAMA V SNOVEH V praksi se absorpcija žarkovja gama in rentgenskega žarkovja podaja z raz­ polovno debelino (d1/2), to je debelina materiala, ki oslabi intenziteto žarkovja določene energije na polovico. Razpolovna debelina posameznega materiala je močno odvisna od energije žarkovja in od vrstnega števila Z ter od gostote materiala. 167 V praksi se za izvajanje tehničnih zaščitnih ukrepov uporablja največkrat svinec (Z = 82) in baritni beton, za izdelavo osebnih zaščitnih sredstev pa svinčena guma, svinčeno steklo in razne svinčene plastike. Pri osebnih zaščitnih sredstvih je pomemben podatek "ekvivalent debeline svinca". Pri zaščitnih predpasnikih in rokavicah, jih običajno najdemo v trgovinah,je ekvivalent debeline svinca 0,2 5 do 0,5 mm, pri zaščitnih očalih iz svinčenega stekla pa do l mm. Pb. Omenjena zaščitna sredstva uporab­ ljamo pri delu z viri, ki sevajo žarkovje energije do 15 0 keV (rentgensko žarkovje, žarkovje radioizotopa Tc-99m). Večina radioizotopov, ki jih upo­ rabljamo v diagnostiki in terapiji, oddaja žarkovje z energijami od 140 keV do 1,3 MeV pri teh ,:.:nergijah žarkovja pa običajni zaščitni predpasniki in rokavice absorbirajo komaj še kakšen odstotek vpadlega žarkovja. Zato pri delu z radioaktivnimi izotopi ne uporabljamo zaščitnih predpasni­ kov in rokavic iz svinčene gume. Uporabljamo pa svinčene kontejnc1je in različne sefe za shranjevanje radioizotopov, zaščitna ohišja (n.pr. pri teleterapevtskih obsevalnih napravha), fiksne in premične zaščitne zaslone, različen pribor (prenosne kontejnerje, ščitnike za injekcijske brizgalke, prijemala, manipulat01je itd.). 2.5. Zaščita pred nevtronskim žarkovjem V zdravstvenih ustanovah le redko srečujemo vire sevanja, pri katerih nastopajo nevtroni. Navajamo samo en pri obsevanju na linearnem pospeševalniku z žarkovjem energij nad 12 MeV pride do sproščanja nev­ tronov zaradi jedrskih reakcij. Zaščitni ukrepi pred nevtronskim žarkovjem so: 168 zaviranje hitrih nevtronov v plasteh parafina, vode ali plastičnih mas, absorpcija počasnih nevtronov v plasteh kadmija ali bora, absorpcija žarkovja gama, ki nastane ob jedrski reakciji (n, g). 2.6. Zaščita delu z odprtimi Odprte radioaktivne snovi moramo pred uporabo razdeljevati, razredčevati, meriti, tehtati itd. Pri teh manipulacijah lahko pride ne samo do zunanjega obsevanja osebja, ampak tudi do inkorporacije teh snovi prek prebavnih ali dihalnih poti in tudi prek kože. Obstajajo možnosti, da se radioaktivne snovi nahajajo v delovnem okolju v obliki plina, aerosola, pa tudi v tekoči ali trdni obliki. Ukrepi zaščite pred sevanji, ki jih najpogosteje uporabljamo pri delu z odprtimi viri sevanja, so: uporaba osnovnih načel zaščite pred sevanji hermetizacija opreme, zato da bi izolirali procese, ki lahko postanejo viri razši1janja radioaktivnih snovi, organizacijski zaščitni ukrepi, uporaba osebnih zaščitnih sredstev (respiratorji, zaščitne maske, zaščitna obleka, zaščitna obutev in rokavice za enkratno uporabo, različen pribor in oprema), spoštovanje pravil osebne higiene, radiološka in medicinska kontrola, vzgoja in pouk osebja. 2.7. Kontaminacija Osnovna nevarnost, k:ijo predstavljajo odprti viri sevanj,je stalna možnost kon­ taminacije. Radioaktivna kontaminacija je nezaželena prisotnost radioaktivnih snovi v količinah, kj so lahko škodljive za ljudi. Po drugi strani lahko kontami­ nacija negativno vpliva na natančnost eksperimentov in meritev. Lahko pride do kontaminacije delovnih in drugih površin, obleke in kože osebja ter živil, pa tudi do notranje kontaminacije z inkorporiranjem radioaktivne snovi. Učinek inkorporiranih radioaktivnih snovi na organizem je odvisen od porazdelitve teh snovi na posamezne organe, od njihove občutljivosti za žarkovje in od reakcije celotnega organizma na motnje v delovanju posameznih organov. Vsi predmeti, so v neposrednem dotiku z radioaktivnim materialom, postanejo aktivni zaradi površinske absorpcije ali zaradi por in brazd, v kate­ rih se zadržujejo delci kontaminanta. Stopnja kontaminacije je lahko tako velika, da intenziteta žarkovja na kontaminiranih površinah predstavlja resno nevarnost za zaposleno osebje. 169 Kontaminacija je tem nevarna, čim večja je količina raztresenega čim večja je njegova radiotoksičnost in čim daljša jerazpolovna doba kontaminanta. 2.8. Dekontaminacija Dekontaminacija površin je odstranjevanje radioaktivnih materialov s površin. Izvajanje dekontaminacije zahteva v praksi resno znanje, tako pri izbiranju metode kot · ocenjevanju ekonomskih momentov. Zato oprav­ ljajo dekontaminacijo v vsakem resnejšem primeru specializirane ekipe. Dekontaminactjo izv;tjamo po naslednjih postopkih: pranje z vodo, pranje z detergenti, ionska izmenjava (Večina povrsm absorbira )z raztopine katione. Ta pojav uporabimo pri dekontaminaciji. Ce je na primer kontami­ nant radioaktivni stroncij, ga lahko zamenjamo z neaktivnim kalcijem, če izpiramo površino z raztopino, ki vsebuje kalcijeve ione.), obdelava površin s kislinami lugi, obdelava površin z organskimi topili, mehanska obdelava in odstranjevanje gornje plasti. 2.9. Pacient z vstavijenimi radioizotopi, kot vir sevanja V praksi pogosto slišimo vprašanjc: Ali pacient končanem diagnostičnem ali terapevtskem obsevanju z rentgenskim aparatom ali s teleterapevtsko obsevalno napravo še seva in koliko časa? Odgovorimo lahko, da tak pacient po končani ekspoziciji ne seva več, ker se vsi elementarni akti medsebojnega učinkovanja med žarkovjem in snovjo odigravajo v miljardinkah sekunde. Seva samo pacient, ki ima inkorporirane zaprte ali odprte radioizotope. Zaprte radioizotope po končanem obsevanju odstranimo in spravimo v trezor. Potem pacient ne seva več. Če pa ima pacient vstavljen odprt radioizotop, seva še nekaj ur, dni ali ted­ nov - odvisno od vrste diagnostičnega terapevtskega posega. V tem času 170 radioaktivna snov delon,a razpade v neaktivno snov, deloma pa se izloči s telesnimi izločki. Razume se, da tudi aktivnost v izločkih razpade po zakonu o radioaktivnem razpadu. Aktivnosti, ki ostane v pacientu po opravljenem radioizotopnem diagno­ stičnem ali terapevtskem posegu, imenujemo rezidualna aktivnost ali retenca. Rezidualna aktivnost s časom pada, zaradi razpada in zaradi izločanja radioaktivne snovi. V prven1 približku lahko rezidualno aktivnost ocenimo po zakonu o radioaktivnem razpadu, pri čemer upoštevamo izločanje radioizotopa, in to tako, da upoštevamo namesto fizikalne razpol­ ovne dobe efektivno razpolovno dobo. Po diagnostičnem posegu sme pacient zapustiti bolnišnico, ker so aplicirane doze relativno maJhne. Izotopa 18 in Tc-99m imata tudi tako kratko raz­ polovno dobo, da pade rezidualna aktivnost že v nekaj urah na nemerljivo vrednost. Izotopi Ga-67, Sr-89 in J-131 imajo sicer daljše razpolovne dobe, aplicirane doze pa so manjše. Po terapevtskem posegu rn.ora pacient - zaradi velike prejete doze radioizo­ topa - ostati nekaj dni na posebnem oddelku bolnišnice, kjer ne sme spre­ jemati obiskov, neguje pa ga posebej za to usposobljeno osebje. Ta oddelek sme zapustiti šele potem, ko pri njem rezidualna aktivnost pade na predpi­ sano vrednost: za J-131 0,55 GBq (15 mCi) 3,2 mr/h V praksi določamo čas, ko smemo pacienta odpustiti s posebnega oddelka, prav z meritvijo intenzitete žarkovja v razdalji 1 m. Ob odhodu v domačo nego izročimo pacientu pismena navodila o najnuj­ nejših ukrepih. V teku prvih dveh dni po oralni aplikaciji terapevtske doze J-131 pacient intenzivno izloča radioizotop z urinom. Izloči ga od 70 do skoraj 100%. Preostanek ( ca. 30 % ) radioizotopa se zbere v ščitnici in jo notranje obseva. Po dveh dneh, ko pade koncentracijaJ-131 v krvi na nižje vrednosti, začne ščitnica v n,anjši meri oddajati jod, ki se v naslednjih dneh še vedno malen­ kostno izloča z urinom. V prvem približku pa lahko ocenimo padanje rezi­ dualne aktivnosti v naslednjih dneh, če pri izračunu razpada upoštevamo samo fizikalno razpolovno dobo akumuliranega joda. 171 Iz povedanega izhajajo pravila, jih moramo upoštevati, kadar imamo opravka s pacientom, ki je prejel odprt radioizotop: Prvi dan po aplikaciji diagnostičnih doz radioizotopov se izogibamo dolgotrajnešemu stiku s pacientom; nego in preiskave omejimo na naj­ nujnejše. V času treh dni po preiskavah z Ga-67 naj pacient ne bi bil podvržen kirurškim posegom, če to ni nujno potrebno. Po aplikaciji terapevtske doze J-131 pacienta odpustimo s posebnega oddelka bolnišnice šele potem, ko pade rezidualna aktivnost na predpi­ sano vrednost (15 ml). To se zgodi po približno 3 do 10 dneh. Po odpu­ stu s posebnega oddelka bolnišnice je pacient še vedno aktiven, vendar v domači negi zadošča, če se drži navodil, ki jih je prejel ob odpustu. Pacienta ne tretiramo več kot aktivnega, ko pade njegova rezidualna aktivnost pod 1 mCi. To traja pri aplikaciji pri aplikacijiJ-131 od 8 do 40 dni ( odvisno od količine J-131, ki se je nakopičil v ščitnici). NAVODILA PACIENTOM, KI SO PREJELI TERAPEVTSKO KOLIČINO J-131 Dobili ste zdravilno količino radioaktivnega joda. Radioaktivni jod se hitro nakopiči v ščitnici, vendar pa se izloča tudi s slino in z urinom. Količina radiojoda v vašem telesu pa ni tolikšna , da bi vas morali zadrževati v bolnišnici. Da bi preprečili nepotrebno izpostavljenost vaše družine, predvsem otrok in nosečnic vsakršnemu radioaktivnemu sevanju, priporočamo, da še en teden ne spite skupaj z otroki in nosečnicami, jih ne pestujete oziroma ne poljubljate. Po jedi splaknite svoj jedilni pribor pod tekočo vodo še preden ga pomijete skupaj z ostalo posodo. Po opravljeni potrebi straniščno školjko splaknite z vodo in si vsakokrat skrbno umijte roke. 172